Der Sauerstoffverbrauch von Anguilla vulgaris in seiner Abhängigkeit von Temperaturdifferenzen zwischen Kopfbereich und Rumpf

Abstract

This paper is the result of an investigation into the regulation of oxygen intake in silver eels, Anguilla vulgaris L. Measurements of oxygen intake in intact and operated animals were taken both for gills and body skin. The temperatures of head and body could be varied independently from each other, so that the eels could be exposed to identical or differing head and body temperatures; the spinal cord of operated eels was either cut through just below the head or destroyed in the body region. In comparison with intact eels, oxygen intake of operated individuals shown no significant change due to the destruction of the central nervous system. In general, oxygen intake of the gills shifts noticeably after temperature changes of as little as 4°C, administered at the head region or the body; this shift appears first in the body skin after an 8°C-change in the body. Changes in head temperature produce no significant change in oxygen intake of the body skin. According to temperature measurements conducted by thermo-couples, a temperature change in the body is not transferred to the brain. It is assumed that eels are able to “measure” the oxygen tension of their venous blood on its way from the heart to the gills, and to use this information for regulating their oxygen intake.

Zusammenfassung

• 1. Die Sauerstoffaufnahme mit dem Kopfteil (im wesentlichen die der Kiemen) und mit der Rumpfhaut sowie die Atemfrequenzen werden bei intakten und operierten Blankaalen, Anguilla vulgaris L., gemessen, wobei die Tiere unterscheedlichen Versuchstemperaturen am Kopf und am Rumpf ausgesetzt sind (Adaptationstemperatur stets 21°C). Das Längenverhältnis zwischen dem Kopfbereich und dem Rumpf betrāgt dabei durchschnittlich 1:4. Den operierten Aalen wird entweder das Rūckenmark etwa 40 mm hinter dem Brustflossenansatz durchtrennt oder von der vorgenannten Stelle bis zur Schwanzspitze ausgebohrt. Die Temperaturbedingungen am Kopf und am Rumpf sind folgende (erste Temperaturangabe = Kopf): 17—17, 17—21, 17—25; 21—17, 21—21, 21—25; 25—17, 25—21 und 25—25°C. Die Trennung in zwei Temperaturbereiche wird mit einer Gummimanschette erreicht.

• 2. Mit Thermoelementen im Kōrper von Anguilla vulgaris (ūber dem Gehirn, am Herzen und in der dorsalen Muskulatur direkt hinter der Manschette) wird die Temperatur bei den unterschiedlichen Wassertemperaturen am Kopf und am Rumpf im Innern des Aals gemessen. Die Gehirntemperatur wird praktisch nicht durch eine Temperaturānderung des Rumpfes beeinfluβt, die des Herzens nur geringfūgig.

• 3. Durch die Manschette wird die Sauerstoffaufnahme mit den Kiemen esteigert.

• 4. Ausgehend von gleichen oder auch ungleichen Temperaturen am Kopf und am Rumpf wird die Temperatur an einem der beiden Körperabschnitte um zunāchst 4 Celsiusgrade verändert. Bei einer Temperaturänderung am Kopf ändert sich die Sauerstoffaufnahme des ganzen Tieres bzw. die der Kiemen sowie die Atemfrequenz bereits merklich; der Effekt kann durch eine weitere 4 Grad-Änderung in der gleichen Richtung noch verstärkt werden. Die Sauerstoffaufnahme mit der Rumpfhaut ist weitgehend unabhāngig von Temperaturänderungen am Kopfteil, doch kann ein gewisser Einfluβ angenommen werden.

  Bei einer Temperaturänderung um 4 Celsiusgrade am Rumpf ändert sich die Sauerstoffaufnahme des ganzen Tieres und im allgemeinen auch die der Kiemen gleichermaßen wie bei einer. Temperaturverschiebung am Kopf; die Atemfrequenz und die Sauerstoffaufnahme mit der Rumpfhaut werden hingegen erst dann merklich beeinflußt, wenn die Temperatur am Rumpf gegenüber der Ausgangstemperaturbedingung um 8 Celsiusgrade verschoben ist.

  Gegensinnige Temperaturänderungen um den gleichen Betrag am Kopf und am Rumpf führen weder bei den Kiemen noch bei der Rumpfhaut zu einer nennenswerten Veränderung der Sauerstoffaufnahme und der Atemfrequenz.

  Gleichsinnige Temperaturänderungen am Kopf und am Rumpf um 4 oder 8 Celsiusgrade haben einen merklichen Einfluß auf die Sauerstoffaufnahme des Kopfteils und im allgemeinen auch auf die der Rumpfhaut. Die Atemfrequenz ändert sich bedeutend.

  Gegen- bzw. gleichsinnige Temperaturänderungen am Kopf und am Rumpf um unterschiedlich große Beträge passen zu den oben gemachten Feststellungen über die Veränderungen der Sauerstoffaufnahme und der temfrequenz.

• 5. Die Sauerstoffaufnahme der operierten Aale āhnelt derjenigen der intakten Tiere. Dagegen sind merkliche Unterschiede zwischen den Atemfrequenzen der intakten und operierten Aale zu finden, für die keine Erklärung gegeben werden kann.

• 6. Für die Versuchstemperaturen 17°, 21° und 25°C wird der Anteil der Sauerstoffaufnahme durch die Haut an der gesamten Sauerstoffaufnahme aus den Meβwerten der Rumpfhaut gesch°tzt. Der Absolutbetrag nimmt mit steigender Temperatur zu, der Anteil an der gesamten Sauerstoffaufnahme hingegen ab.

• 7. Die Meβergebnisse werden diskutiert und eine Erklärung für die Regulation der Sauerstoffaufnahme mit den Kiemen bei Anguilla vulgaris versucht.